Ingenjörer vid University of California San Diego använder en superdator för att designa material med möjligheter att förbättra solceller och lysdioder - hitta 13 av de tidigare och 23 i den senare
Kandidatmaterialen, typer av hybridhalidhalvleder, skulle vara stabila och uppvisa utmärkta optoelektroniska egenskaper.
De har en oorganisk ram som innehåller organiska katjoner och visar materialegenskaper som inte finns i organiska eller oorganiska material ensam, enligt UCSD, som påpekar att hybridhalogen perovskiter - de lovande solcellsmaterialen är en underklass i denna grupp - men visar sig svårt att stabilisera aganistens atmosfärskada, och många innehåller Pb.
Projektets mål är att hitta stabila Pb-fria solopto-halvledare.
"Vi tittar förbi perovskite strukturer för att hitta ett nytt utrymme för att designa hybrid halvledarmaterial för optoelektronik," sa professor Kesong Yang.
Teamet började genom att leta i AFLOW- och Materials Project-kvantummaterialdatabaserna, analysera föreningar som kemiskt liknar Pb-halide perovskites - hitta 24 strukturer som kan användas som mallar för att generera hybridorganiska oorganiska material.
Utför kvantmekanikberäkningar på dessa skapade 4,507 hypotetiska hybridhalogenidföreningar.
Data mining och datascreening på denna hypotetiska resurs, säger universitetet, var det som identifierade 13 kandidater för solcellsmaterial och 23 kandidater för LED-lampor.
Det tog flera år att utveckla en komplett mjukvaruram med datagenerering, data mining och data screening algoritmer för hybridhalogenidmaterial och, säger universitetet, en stor insats för att göra programvaruarbetet med den programvara som används för hög genomströmning beräkningar. "En hög genomgång av organiska oorganiska hybridmaterial är inte trivial", säger Yang.
Samma tillvägagångssätt kommer nu att tillämpas på andra kristallstrukturer, söker bättre solcells- och LED-material och, med nya data-mining moduler, funktionella material för spintronics.
Projektet använde UCSDs Comet-dator och arbetet beskrivs i " High-throughput computational design av organiska oorganiska hybridhalogenhalvledare bortom perovskites för optoelektronik " i tidskriften Energy & Environmental Science.
